ХВОСТОВАЯ ЧАСТЬ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, СОДЕРЖАЩАЯ КОНСТРУКЦИЮ КРЕПЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПРОХОДЯЩУЮ ЧЕРЕЗ ФЮЗЕЛЯЖ И СОЕДИНЕННУЮ С НИМ ПРИ ПОМОЩИ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ОДНОЙ ТЯГИ Российский патент 2013 года по МПК B64D27/14 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение в основном относится к хвостовой части летательного аппарата с двигателями, установленными на его фюзеляже.

Уровень техники

Для выполнения хвостовой части такого летательного аппарата в известных решениях было предложено устанавливать стойку крепления между фюзеляжем и каждым двигателем. В этой компоновке стойку крепят непосредственно на фюзеляже. Для обеспечения удовлетворительной передачи тяговых усилий в направлении фюзеляжа необходимо выбирать большие размеры как для этой стойки и для поддерживающей ее части фюзеляжа, так и для средств крепления, расположенных между этими элементами. Это приводит к увеличению лобового сопротивления, ухудшающего общие аэродинамические характеристики летательного аппарата.

Согласно другому решению конструкцию крепления двигателей выполняют проходящей через фюзеляж, а также через внутреннее пространство летательного аппарата, ограниченное этим фюзеляжем. В области сквозного прохождения конструкции через два проема фюзеляжа ее крепят на фюзеляже при помощи множества болтов или аналогичных крепежных элементов.

Хотя такое решение и позволяет немного уменьшить, по сравнению с описанным выше решением, интенсивность усилий, проходящих в фюзеляж в зоне каждого из двух проемов, в частности, усилий в направлении конструкции крепления, рамы проемов все еще остаются подверженными сильным локальным нагрузкам, поэтому приходится увеличивать размеры соединения, в частности, рамы проемов и окружающие участки фюзеляжа, что сказывается на общей массе летательного аппарата.

Раскрытие изобретения

Задача изобретения состоит в создании хвостовой части летательного аппарата, в которой по меньшей мере частично устранены недостатки, присущие известным техническим решениям.

Поставленная задача решена в хвостовой части летательного аппарата, содержащей фюзеляж, ограничивающий внутреннее пространство летательного аппарата, по меньшей мере два двигателя и конструкцию крепления двигателей, проходящую через первый и второй проемы в фюзеляже, расположенные по обе стороны от центральной вертикальной плоскости летательного аппарата, при этом указанная конструкция крепления содержит первый и второй противоположные концы, каждый из которых выступает наружу фюзеляжа, соответственно, с двух сторон от указанной центральной вертикальной плоскости и несет на себе один из указанных двигателей; и средства крепления, соединяющие указанную конструкцию крепления с фюзеляжем, включающие в себя первые средства крепления, соединяющие указанную конструкцию с первой рамой, образующей первый проем фюзеляжа, и вторые средства крепления, соединяющие указанную конструкцию со второй рамой, образующей второй проем фюзеляжа.

Согласно изобретению, средства крепления дополнительно содержат по меньшей мере одну тягу восприятия усилий, первый конец которой установлен на конструкции крепления, а противоположный конец - на фюзеляже на расстоянии от первого и второго проемов.

Такая конструкция позволяет минимизировать величину усилий, проходящих через рамы проемов фюзеляжа, и уменьшить размеры этих проемов по сравнению с известными решениями. Действительно, часть усилий от двигателя, направляющихся к фюзеляжу, больше не проходит через рамы проемов фюзеляжа, а в соответствии с настоящим изобретением проходит через тяги, первой задачей которых является передача тяговых усилий в точки фюзеляжа, удаленные от проемов. В результате сводится к минимуму концентрация напряжений в рамах проемов фюзеляжа.

Кроме того, чтобы свести к минимуму концентрацию напряжений в конструкции крепления двигателей напротив проемов фюзеляжа, первый конец тяги предпочтительно тоже установлен на этой конструкции крепления на расстоянии от проемов. Таким образом, менее подверженная локальным напряжениям конструкция может иметь меньшие размеры, что дает существенный выигрыш в массе.

Предпочтительно указанная тяга восприятия усилий имеет наклон относительно вертикального направления летательного аппарата, если смотреть в его продольном направлении. Это позволяет передавать усилия в направлении, в котором по меньшей мере одна составляющая ориентирована в поперечном направлении летательного аппарата. Эти поперечные усилия сложнее всего поддаются восприятию установленными в проемах фюзеляжа первыми и вторыми средствами крепления, поэтому вышеупомянутая ориентация указанной тяги способствует решению этой проблемы.

Предпочтительно две тяги восприятия усилий установлены симметрично относительно центральной вертикальной плоскости летательного аппарата. Такая симметрия обеспечивает определенную компенсацию при восприятии тяговых усилий, проходящих через тяги, предпочтительно расположенные в поперечной плоскости летательного аппарата, но которые в альтернативном варианте можно выполнить с наклоном относительно этой плоскости. Кроме того, тяги можно выполнить в количестве более двух, не выходя за рамки настоящего изобретения.

Предпочтительно указанная конструкция крепления по существу имеет V-образную форму, а указанные две тяги восприятия усилий образуют вместе по существу V-образную форму, перевернутую относительно V-образной формы конструкции крепления.

Предпочтительно противоположные концы двух тяг установлены на фюзеляже по существу в одной точке, при этом указанная точка принадлежит центральной вертикальной плоскости летательного аппарата. Естественно, их можно установить и в двух разных точках фюзеляжа, не выходя за рамки изобретения.

Предпочтительно концы каждой тяги восприятия усилий установлены шарнирно.

Предпочтительно каждая тяга восприятия усилий установлена над конструкцией крепления, хотя можно предусмотреть и обратную ситуацию.

Предпочтительно по меньшей мере одна тяга восприятия усилий снабжена резонатором с целью фильтрации/гашения вибраций.

Предпочтительно имеются по меньшей мере две тяги восприятия усилий, шарнирно соединенные с балансиром, который, в свою очередь, шарнирно установлен на конструкции крепления или на фюзеляже. Это позволяет уравновесить усилия, передаваемые каждой из тяг.

Предпочтительно конструкция крепления выполнена в виде двух полуконструкций, проходящих через проемы фюзеляжа и разъемно соединенные внутри внутреннего пространства фюзеляжа.

Это позволяет значительно облегчить монтаж и демонтаж конструкции крепления, так как она состоит теперь из двух отдельных полуконструкций, соединенных друг с другом с возможностью разъединения. Каждую из этих двух полуконструкций во время монтажа/демонтажа можно теперь перемещать независимо одна от другой, что упрощает работу механиков. В частности, каждая полуконструкция проходит только через один проем фюзеляжа, что упрощает как первоначальный монтаж, так и замену конструкции крепления.

Кроме того, во время операции монтажа каждую полуконструкцию можно оборудовать соответствующим двигателем до введения ее в соответствующий проем фюзеляжа, после чего эту полуконструкцию соединяют с другой полуконструкцией. Это еще больше упрощает монтаж по сравнению с известным процессом, в котором используется единая конструкция, так как монтаж двигателей на такой единой конструкции возможен только после ее установки на фюзеляж.

Естественно, это последнее преимущество проявляется также при демонтаже конструкции крепления двигателей, поскольку каждый двигатель можно снять, когда он остается соединенным со своей соответствующей полуконструкцией крепления.

Наконец, еще одно преимущество наличия двух полуконструкций состоит в возможности их наклона относительно друг друга, если смотреть на них спереди, в частности, таким образом, чтобы они образовали V.

Тем не менее, не выходя за рамки изобретения, можно осуществить сквозную конструкцию крепления, выполненную в виде единой детали и проходящую через оба проема фюзеляжа.

Другие особенности и преимущества изобретения будут более понятны из дальнейшего подробного описания неограничивающего примера его осуществления со ссылкой на чертежи.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 схематично показана хвостовая часть летательного аппарата согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, вид в перспективе;

на фиг.2 - то же в поперечном разрезе, при этом средства крепления конструкции крепления двигателей на фюзеляже не показаны;

на фиг.2а показана схема способа сборки хвостовой части, изображенной на предыдущих фигурах;

на фиг.3 - то же, что на фиг.2, но с изображением первых и вторых средств крепления конструкции крепления двигателей на рамах, образующих проемы фюзеляжа, согласно первому варианту осуществления изобретения, эта фигура соответствует также разрезу по вертикальной линии III-III на фиг.4;

на фиг.3a показан первый вариант выполнения конструкции, изображенной на фиг.3;

на фиг.3b показан второй вариант выполнения конструкции, изображенной на фиг.3;

на фиг.4 - разрез по вертикальной линии IV-IV на фиг.3;

на фиг.5 то же, что на фиг.3, но согласно другому варианту осуществления изобретения;

на фиг.6 то же, что на фиг.3, но первые и вторые средства крепления выполнены согласно второму варианту осуществления изобретения, эта фигура соответствует также разрезу по вертикальной линии VI-VI на фиг.7;

на фиг.7 - разрез по вертикальной линии VII-VII на фиг.6;

на фиг.8 показана первая полуконструкция крепления, изображенная на фиг.6 и 7, вид в перспективе;

на фиг.9 - то же, что на фиг.6, но первые и вторые средства крепления выполнены согласно третьему варианту осуществления изобретения, эта фигура соответствует также разрезу по вертикальной линии IX-IX на фиг.10;

на фиг.10 - разрез по вертикальной линии Х-Х на фиг.9;

на фиг.11 схематично показан один из элементов блокировки, принадлежащих первым средствам крепления, изображенным на фиг.9 и 10, вид в разрезе;

на фиг.12 показано одного из средств амортизации, принадлежащих первым средствам крепления, изображенным на фиг.9 и 10, вид в разрезе.

Осуществление изобретения

На фиг.1 показана хвостовая часть 1 летательного аппарата согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения.

В дальнейшем продольное направление летательного аппарата, параллельное продольной оси 2 этого летательного аппарата, будет условно обозначено буквой X, направление, поперечное по отношению к летательному аппарату, будет обозначено буквой Y, а вертикальное направление или направление высоты обозначено буквой Z. Эти три направления X, Y и Z взаимно ортогональны.

Термины «передний» и «задний» следует рассматривать относительно направления движения летательного аппарата под действием тяги, создаваемой двигателями. Это направление схематично показано стрелкой 4.

Хвостовая часть 1 летательного аппарата в основном содержит фюзеляж 6 по существу круглого, эллиптического или аналогичного поперечного сечения с центром на продольной оси 2, ограничивающий внутреннее пространство летательного аппарата 8.

Кроме того, хвостовая часть 1 содержит по меньшей мере два двигателя 10, расположенные по обе стороны от центральной вертикальной плоскости Р, проходящей через ось 2. В предпочтительном варианте осуществления изобретения установлены два двигателя 10, по одному с каждой стороны фюзеляжа 6, и эти двигатели могут быть турбореактивными, турбовинтовыми или двигателями другого типа. Каждый из них имеет продольную ось 12, по существу параллельную направлению X.

Для подвески этих двигателей имеется конструкция 14 крепления, предпочтительно расположенная в поперечной плоскости и проходящая через два проема в фюзеляже и внутреннее пространство 8. Части этой конструкции 14, удаленные в боковом направлении от плоскости Р и выступающие наружу фюзеляжа, закрыты аэродинамическими обтекателями 16, как показано на фиг.1.

Как показано на фиг.2, конструкция 14 крепления проходит через выполненные в фюзеляже 6 первый и второй проемы 18. Эта два проема расположены по обе стороны от центральной вертикальной плоскости P по существу симметрично относительно этой плоскости, которая по существу образует плоскость симметрии для всей хвостовой части летательного аппарата.

Конструкция 14 крепления содержит противоположные первый и второй концы 20, каждый из которых выступает наружу фюзеляжа, соответственно, с одной и с другой стороны от плоскости P, и на каждом из них установлен один из двигателей 10.

Таким образом, каждый конец 20 можно сопоставить с жесткой конструкцией стойки 4 крепления, например, идентичной или аналогичной известным конструкциям, предназначенным для подвески двигателя под крылом и обеспечивающим передачу тяговых усилий на конструкцию летательного аппарата.

В этом предпочтительном варианте осуществления изобретения конструкция 14 крепления выполнена в виде первой и второй полуконструкций 22, проходящих, соответственно, через первый и второй проемы 18 фюзеляжа.

Кроме того, эти полуконструкции 22 разъемно соединены между собой внутри внутреннего пространства 8. Для этого первая полуконструкция 22 содержит внутренний конец 24, противоположный первому концу 20, а вторая полуконструкция 22 содержит другой внутренний конец 24, противоположный второму концу 20, при этом оба конца 24 входят друг с другом в контакт и разъемно соединены друг с другом внутри внутреннего пространства 8, например, при помощи болтов и/или срезных штифтов (не показаны).

Предпочтительно соединение между двумя полуконструкциями 22 осуществляется по плоскости Р, в которой находится граница крепления, поэтому плоскость Р проходит через болты и/или штифты. Как правило, эта плоскость Р образует плоскость симметрии для конструкции 14 крепления двигателей, которая, если смотреть спереди, по существу образует V, как показано на фиг.2.

Действительно, первая полуконструкция 22, которая показана на фиг.2 слева, имеет наклон относительно направления Y, поднимаясь и удаляясь от плоскости Р, точно так же вторая полуконструкция 22, которая показана на фиг.2 справа, имеет наклон относительно направления Y, поднимаясь и удаляясь от плоскости P. Таким образом, первая полуконструкция 22 проходит в первом направлении 28a с наклоном относительно направлений Y и Z в поперечной плоскости, а вторая полуконструкция 22 проходит во втором направлении 28b тоже с наклоном относительно направлений Y и Z в этой же поперечной плоскости.

Каждая полуконструкция 22 выполнена в виде балки или кессона, проходящего по существу прямолинейно в соответствующем направлении 28а, 28b от своего внутреннего конца 24, находящегося в плоскости Р, до своего противоположного конца 20, на котором установлен один из двигателей 10.

Предпочтительно V-образная форма конструкции 14 открывается вверх, а ее заострение находится над продольной осью 2. Свободное позиционирование заострения V, а также свободная установка значения угла этого V обеспечивают наилучшую адаптацию к различным условиям, в частности, позволяют максимально ограничить аэродинамические возмущения, появляющиеся в зоне наружных частей полуконструкций 22.

Конструкция крепления выполнена так, что, если смотреть спереди, для каждой полуконструкции:

- острый угол v между центральной горизонтальной плоскостью Р' фюзеляжа и прямой 32, соединяющей ось 2 фюзеляжа и продольную ось 12 двигателя, превышал 25°;

- острый угол w между направлением 28а, 28b, в котором проходит указанная полуконструкция, и направлением 34, являющимся нормалью к фюзеляжу в области прохождения этой полуконструкции, был меньше 20°.

Относительно большое значение угла v позволяет располагать двигатели на необходимой высоте относительно фюзеляжа, например, с осями 12 двигателей, расположенными в горизонтальной плоскости, близкой к верхнему концу фюзеляжа. Относительно небольшое значение угла w, определяющее расстояние между фюзеляжем и каждой полуконструкцией, позволяет отказаться от использования дополнительного аэродинамического обтекателя.

Описанное выше решение обеспечивает легкий монтаж и демонтаж конструкции 14 крепления. Как показано на фиг.2a, способ сборки хвостовой части 1 летательного аппарата включает этап установки первой полуконструкции 22 путем перемещения через первый проем 18 фюзеляжа ее внутреннего конца 24, направленного вперед в направлении перемещения 36a, соответствующем, например, первому направлению 28a, в котором проходит эта первая полуконструкция после установки на место.

Одновременно или последовательно осуществляют этап установки на место второй полуконструкции 22 путем перемещения через второй проем 18 фюзеляжа ее внутреннего конца 24, направленного вперед в направлении перемещения 36b, соответствующем, например, второму направлению 28b, в котором проходит эта вторая полуконструкция после установки на место.

Во время осуществления каждого из этих двух этапов двигатель 10 может уже быть установлен на наружном конце 20 (на фиг.2a не показан), чтобы упростить сборку и сократить ее продолжительность.

Размеры внутренних концов 24 выбраны так, чтобы они могли проходить через соответствующие проемы 18 фюзеляжа, даже если они будут снабжены своими средствами усиления, предназначенными для соединения двух полуконструкций, например, фланцами или аналогичными элементами. В альтернативном варианте эти средства усиления можно устанавливать на внутренних концах 24 только после их прохождения через проемы 18.

Как правило, в центральной плоскости проема соотношение между высотой проема и высотой полуконструкции составляет от 1,3 до 2. Кроме того, в этой же плоскости соотношение между глубиной проема и глубиной полуконструкции в направлении X составляет от 1,1 до 1,5.

После этого производят соединение внутреннего конца 24 первой полуконструкции 22 с внутренним концом 24 второй полуконструкции 22 при помощи вышеупомянутых средств соединения, которые предпочтительно располагают в направлении Y.

Между фюзеляжем и конструкцией крепления двигателей имеются средства крепления.

Первый вариант выполнения средств крепления показан на фиг.3 и 4.

Эти средства крепления включают в себя первые средства крепления, соединяющие первую полуконструкцию с первой рамой, образующей первый проем фюзеляжа, и вторые средства крепления, соединяющие вторую полуконструкцию с второй рамой, образующей второй проем фюзеляжа. Поскольку первые и вторые средства крепления являются по существу идентичными и симметричными относительно плоскости Р, ниже будут описаны только первые средства.

Прежде всего, следует отметить, что первый проем 18, который является идентичным или аналогичным второму проему 18, выполнен в виде прохода во внутренней обшивке 40a фюзеляжа и находящегося напротив него другого прохода в наружной обшивке 40b фюзеляжа. Эти два прохода образуют вход и выход проема 18, соответственно.

Спереди проем ограничен передним шпангоутом 42 фюзеляжа, а сзади - задним шпангоутом 42 фюзеляжа. Как показано на фиг.4, другие шпангоуты 42 фюзеляжа, расположенные между двумя указанными шпангоутами, могут быть обрезаны для получения проема 18. Кроме того, проем ограничен сверху верхней замыкающей поперечиной 44, которая предпочтительно проходит в направлении X по всей толщине фюзеляжа и которая соединяет передний и задний шпангоуты 42. Точно так же, проем 18 ограничен снизу нижней замыкающей поперечиной 46, которая предпочтительно проходит в направлении X по всей толщине фюзеляжа и которая соединяет передний и задний шпангоуты 42. Четыре элемента 42, 42, 44 и 46 образуют в совокупности первую раму 50, ограничивающую проем 18.

Таким образом, в вертикальной плоскости сечения по линии IV-IV, показанной на фиг.3, как и в центральной плоскости проема, которую можно соотнести с плоскостью, перпендикулярной к полуконструкции 22, и которая проходит через проем по существу посередине между его входом и выходом, рама 50 имеет вид четырехугольника с четырьмя сторонами 42', 42', 44' и, 46', образованными соответственно вышеуказанными элементами 42, 42, 44 и 46. В этих же плоскостях четыре стороны полуконструкции 22 тоже образуют четырехугольник, в котором стороны полуконструкции и проема находятся парами друг против друга. Таким образом, передняя сторона 52' полуконструкции находится напротив передней стороны 42' рамы, задняя сторона 52' полуконструкции находится напротив задней стороны 42' рамы, верхняя сторона 54' полуконструкции находится напротив верхней стороны 44' рамы, а нижняя сторона 56' полуконструкции находится напротив нижней стороны 46' рамы.

Первые средства крепления, обеспечивающие монтаж первой полуконструкции 22 на первой раме 50, содержат множество болтов 53, по существу перпендикулярных к направлению 28а первой полуконструкции 22 и расположенных в плоскостях YZ, позволяя закрепить верхнюю сторону 54' на верхней стороне 44' рамы. Так, один или несколько болтов расположены рядами в двух разных местах полуконструкции 22 с промежутками в направлении X. Это позволяет обеспечить восприятие усилий в направлении, перпендикулярном к направлению 28а, в плоскостях YZ, что схематично показано двумя стрелками 58 и 60. Другими словами, эти болты 53 обеспечивают восприятие усилий в центральной плоскости проема или в параллельной ей плоскости.

Аналогично, первые средства крепления содержат один или несколько болтов 61, по существу перпендикулярных к направлению 28а полуконструкции 22 и расположенных в плоскости или плоскостях XZ, позволяя закрепить переднюю сторону 52' на передней стороне 42' рамы. Так, предпочтительно на полуконструкции 22 имеется болт 61, обеспечивающий восприятие усилий в направлении, перпендикулярном к направлению 28а, в плоскости XZ, что схематично показано стрелкой 62 на фиг.4. Иными словами, этот болт 61 обеспечивает также восприятие усилий в центральной плоскости проема или в параллельной ей плоскости и предпочтительно восприятие усилий в направлении X, в котором проходит этот болт 61.

Как вариант, можно прижимать полуконструкцию 22 на раме 50 не к передней 42' и верхней 44' сторонам, а по-другому. Предпочтительно эту полуконструкцию 22 прижимают к двум смежным сторонам рамы, которые в одном из альтернативных вариантов могли бы быть нижней стороной 46' и задней стороной 42'.

Предпочтительно каждый болт 53, 61 или ряд болтов установлены с образованием подвижного соединения.

Этого достигают, например, при помощи одного или нескольких средств амортизации, таких как средства из упруго деформируемого полимерного материала, например, типа эластомера или резины, которые позволяют гасить вибрации и участвуют в виброизоляции фюзеляжа от двигателя. Предпочтительно средство амортизации выполнено в виде эластомерного блока 64, сжатого между двумя попарно соединенными сторонами 42', 52' и 44', 54', при этом сжатие происходит в результате усилия растяжения, прикладываемого к болту 53, 61, проходящему через этот блок, за счет усилия стягивания. Однако, хотя это решение и является предпочтительным с учетом получаемых в нем свойств гашения вибраций, не выходя за рамки настоящего изобретения, в альтернативном варианте может быть реализован и жесткий прямой контакт между попарно соединенными сторонами 42', 52' и 44', 54'.

Как показано, в частности, на фиг.3, предпочтительно первые и вторые средства крепления дополнены одной или несколькими тягами восприятия усилий. Это позволяет свести к минимуму величину усилий, проходящих через рамы 50 проемов и уменьшить размеры этих рам по сравнению с известными решениями.

В представленном варианте выполнения имеются две тяги 66, расположенные симметрично относительно плоскости Р, при этом каждая из тяг содержит первый или нижний конец, установленный на полуконструкции 22 крепления, а ее противоположный верхний конец установлен на фюзеляже на расстоянии от проемов 18.

С учетом симметрии расположения описана будет только тяга 66, изображенная на фиг.3 слева, то есть тяга, дополняющая первые средства крепления.

Чтобы свести к минимуму концентрацию напряжений в полуконструкции 22 крепления напротив проема 18, предпочтительно первый конец тяги тоже устанавливают на этой конструкции крепления на расстоянии от проемов, то есть предпочтительно внутри внутреннего пространства 8. Предпочтительно этот первый конец устанавливают шарнирно на полуконструкции 22, например, при помощи неподвижно соединенного с ней металлического узла 68 крепления.

Затем она проходит, приближаясь к центральной вертикальной плоскости Р, в которой ее противоположный конец установлен на фюзеляже, предпочтительно на его верхней части, как показано на фигуре. В данном случае соединение тоже является шарнирным и выполнено при помощи металлического узла 70 крепления или выступа шпангоута фюзеляжа, направленного во внутреннее пространство.

Обе тяги восприятия усилий, которые предпочтительно находятся в поперечной плоскости и противоположные концы которых установлены по существу в одной точке плоскости Р на фюзеляже, образуют вместе по существу V-образную форму, перевернутую по отношению к V-образной форме конструкции 14 крепления.

Вместе с тем, положение и ориентацию тяг можно менять в зависимости от потребностей. Например, тяги можно расположить под конструкцией 14, а не сверху, как показано на фигуре.

Предпочтительно каждая тяга 66 восприятия усилий имеет наклон относительно направления Z, если смотреть в направлении X, как показано на фиг.3. Это позволяет ей передавать по меньшей мере одну составляющую усилия в направлении Y, причем эти поперечные усилия являются наиболее трудными для восприятия первыми средствами крепления, установленными в проеме 18 фюзеляжа.

В представленном варианте каждая тяга 66 по существу имеет наклон относительно направлений Y и Z, с подъемом в направлении внутрь. Таким образом, средства крепления могут воспринимать усилия, действующие в этих двух направлениях тяг и схематично показанные на фиг.3 двумя стрелками 72. Вместе с тем, не выходя за рамки изобретения, каждую тягу 66 можно ориентировать в направлении Y.

Между конструкцией 14 крепления и фюзеляжем 6 может быть установлено несколько тяг 66, таких как показаны на фиг.3, то есть их число не ограничивается одной или двумя. Кроме того, одну или несколько из этих тяг можно заменить амортизирующим силовым цилиндром (не показан), выполненным с возможностью гашения/фильтрации вибраций, которые могут передаваться на фюзеляж.

С целью гашения/фильтрации вибраций, которые могут передаваться тягами 66 на фюзеляж, по меньшей мере одна из них может быть снабжена резонатором, пример выполнения которого показан на фиг.3a. Показанный на этой фигуре резонатор установлен на конце тяги, соединенном с металлическим узлом 70 фюзеляжа 6. Резонатор 150, расположенный вертикально, представляет собой маятник 152, одним концом соединенный с концом тяги, а на другом его конце установлен груз 154. Гашение вибраций, передаваемых тягой на фюзеляж, происходит за счет колебательного движения груза 154 вокруг оси шарнирного соединения тяги с металлическим узлом 70 фюзеляжа, что схематично показано на фиг.3a стрелкой 156.

Кроме того, как было указано выше, расположение тяг 66 можно выбрать в зависимости от потребностей и возникающих напряжений. Как показано на фиг.3b, каждая из двух тяг 66 содержит наружный конец (не показан), предпочтительно шарнирно соединенный с фюзеляжем, предпочтительно в его боковой части, и внутренний конец, шарнирно соединенный с балансиром 158, который, в свою очередь, шарнирно соединен с конструкцией 14 крепления, предпочтительно в ее середине. Таким образом, поскольку внутренние концы двух тяг 66 соединены с двух сторон от шарнирной оси 160 балансира, предпочтительно ориентированной в направлении X, передаваемые каждой из тяг усилия 66, могут быть уравновешены. Кроме того, это добавление балансира намного облегчает монтаж, учитывая, что он устраняет степень статической неопределимости, обусловленной конфигурацией с двумя тягами. На фиг.3b показана одна из возможных конфигураций, в которой образованная двумя тягами 66 V-образная форма открыта вниз и находится по существу под конструкцией 14 крепления.

В альтернативном варианте балансир 158, соединяющий два конца тяг, можно шарнирно установить на фюзеляже, а не на конструкции крепления, например, на металлическом узле 70, описанном со ссылками на фиг.3.

На фиг.5 показан вариант выполнения, в котором описанные выше средства крепления сохранены, и только конструкция 14 крепления двигателей выполнена по-другому. В данном случае конструкция 14 крепления двигателей не состоит из двух соединяемых друг с другом полуконструкций, а выполнена в виде единой конструкции, предпочтительно прямолинейной и поперечной, проходящей через оба проема 18. Следует отметить, что такой тип конструкции можно применять независимо от характера средств крепления. В частности, ее можно применять при других предпочтительных вариантах выполнения средств крепления, которые будут описаны ниже.

На фиг.6-8 показан другой предпочтительный вариант выполнения, согласно которому первые и вторые средства крепления выполнены в соответствии со вторым варианту выполнения, при этом тяги 66 восприятия усилий сохранены.

В данном случае первые средства крепления, которые только и будут описаны, поскольку они расположены симметрично вторым средствам крепления и идентичны им, содержат соединение типа шарнира между задней стороной 52' полуконструкции 22 и задней стороной 42' рамы. Для этого ось 80, параллельная направлению 28a, соединяет проушину 82 и металлический узел 84 крепления, неподвижно соединенные с находящимися напротив сторонами 42' и 52', соответственно, или наоборот. Предпочтительно другие стороны полуконструкции 22 и рамы 50 остаются без средств соединения, но по-прежнему попарно находятся друг против друга.

Полученное соединение обеспечивает восприятие усилий в направлении, перпендикулярном к направлению 28a, в плоскости YZ, что схематично показано стрелкой 86, а также восприятие усилий в направлении, перпендикулярном к направлению 28a, в плоскости XZ, что схематично показано стрелкой 88 (фиг.7, 8). Иными словами, это соединение с осью 80 обеспечивает восприятие усилий в центральной плоскости проема или в параллельной ей плоскости в двух перпендикулярных между собой направлениях, одним из которых предпочтительно является направление X, как показано стрелкой 88.

На фиг.9 и 10 представлен другой предпочтительный вариант выполнения, согласно которому каждое из первых и вторых средств крепления выполнено согласно третьему варианту выполнения, при этом тяги 66 восприятия усилий сохранены.

Поскольку первые и вторые средства крепления идентичны и симметрично расположены относительно плоскости Р, описаны будут только первые средства.

В этом третьем варианте выполнения первые средства крепления содержат по меньшей мере один элемент блокировки конструкции крепления, подвергающийся сжатию, опираясь одной стороной на первую раму 50, а другой стороной - на полуконструкцию 22 крепления. В этой конфигурации первые средства крепления, по меньшей мере частично, состоят из элементов блокировки, которые работают на сжатие, а не на растяжение, как известные элементы типа болтов или аналогичных им элементов. Это облегчает установку на место этих элементов блокировки, так как они могут полностью располагаться в проемах 18 фюзеляжа, не проходя через рамы 50 и через полуконструкцию 22 крепления.

Как правило, каждый элемент блокировки, обозначенный 90, 92, испытывает напряжение сжатия, создавая усилие на данную сторону конструкции, которое заставляет сторону, противоположную этой данной стороне, стремиться к контакту с находящейся напротив нее стороной рамы. Таким образом, элементы 90, 92 блокировки подвергаются напряжению сжатия, соответственно, в двух разных направлениях, находящихся в центральной плоскости проема, и этого оказывается достаточно, чтобы удерживать полуконструкцию 22 относительно рамы 50 во всех направлениях этой центральной плоскости проема фюзеляжа.

В частности, первые средства крепления содержат элементы 90 блокировки, схематично показанные на фиг.9 и 10, которые испытывают напряжение сжатия и опираются на верхнюю сторону 54' полуконструкции и на верхнюю сторону 44' рамы. Таким образом, один или несколько таких элементов 90, расположенных рядами, размещены в двух или нескольких разных местах полуконструкции 22, распределенных с промежутками в направлении X. Это обеспечивает восприятие усилий в направлении, перпендикулярном к направлению 28a в плоскостях YZ. Иными словами, эти элементы 90 блокировки обеспечивают восприятие усилий в центральной плоскости проема или в параллельной ей плоскости.

Аналогично, первые средства крепления содержат элементы 92 блокировки, схематично показанные на фиг.10, которые испытывают напряжение сжатия, находятся в положении опоры между задней стороной 52' полуконструкции и задней стороной 42' рамы. Таким образом, один или несколько таких элементов 92, расположенных рядами, размещены в двух или нескольких разных местах полуконструкции 22, распределенных в направлении Z. Это обеспечивает восприятие усилий в направлении, перпендикулярном к направлению 28a в плоскости XZ. Иными словами, эти элементы 92 блокировки обеспечивают восприятие усилий в центральной плоскости проема или в параллельной ей плоскости и предпочтительно восприятие усилий в направлении X.

В данном случае элементы 90, 92 блокировки размещены на задней стороне 42' и на верхней стороне 44', чтобы прижимать переднюю сторону 52' к передней стороне 42' рамы и чтобы прижимать нижнюю сторону 56' к нижней стороне 46' рамы. В альтернативном варианте можно разместить элементы 90, 92 в других местах, а не на задней 42' и верхней 44' сторонах рамы. Предпочтительно ставится задача прижатия этой полуконструкции 22 к двум смежным сторонам рамы, которые в одном из альтернативных вариантов могут быть задней 42' и верхней 44' сторонами, путем установки элементов блокировки, испытывающих напряжение сжатия, на передней 42' и нижней 46' сторонах.

Предпочтительно каждый элемент 90, 92 блокировки или ряд таких элементов выполнен с возможностью образования подвижного крепления при помощи средства амортизации, что будет подробно описано ниже.

Кроме того, между двумя другими смежными сторонами 42', 46' полуконструкции крепления и рамой 50 установлены вспомогательные средства 94, 96 амортизации. Благодаря этим вспомогательным средствам амортизации отсутствует прямой контакт конструкции крепления с рамами, даже если такие прямые контакты могли быть предусмотрены. Если такие средства амортизации и вспомогательные средства амортизации отсутствуют, то получается так называемое жесткое соединение между конструкцией крепления и рамами.

Однако в представленном варианте выполнения каждый элемент блокировки опирается на указанную конструкцию крепления и/или на соответствующую раму через средство амортизации. Как было указано выше, это позволяет получить определенную подвижность первых и вторых средств крепления и уменьшить вибрации фюзеляжа. Иными словами, средства амортизации, предпочтительно выполненные из упруго деформируемого полимерного материала, например, типа эластомера или резины, позволяют гасить вибрации и участвуют в виброизоляции фюзеляжа от двигателя. В альтернативном варианте могут использоваться другие средства амортизации типа пружин.

На фиг.11 показан возможный вариант выполнения элементов 90, 92 блокировки с амортизирующим элементом.

Элемент 90 блокировки содержит стержень 98, расположенный по существу перпендикулярно к соединяемым им сторонам 44' и 54'. Конец этого стержня 98, взаимодействующий со стороной 54' полуконструкции, опирается на гнездо 100, выполненное на этой стороне. Этот конец, образующий первую опорную поверхность 101, может быть выпуклым и иметь форму, соответствующую форме гнезда 100 для лучшего сохранения опорного положения. На верхней стороне 44' поперечины 44 выполнено гнездо 102, в котором находится средство 104 амортизации, например, в виде эластомерного блока. Дно гнезда 102 образовано съемной гайкой 106, позволяющей заменять эластомерный блок 104, не снимая стержня 98, который проходит через каждый из элементов 104, 106, как показано на фиг.11.

Чтобы получить усилие сжатия в стержне, он содержит другую опорную поверхность 108, входящую в контакт с эластомерным блоком 104 и, в частности, со стороной этого блока, противоположной стороне, расположенной в дне гнезда 102. Опорная поверхность 108, противоположная первой опорной поверхности 101, может быть выполнена на зажимном средстве 110, завинчиваемом на резьбовом участке 112 стержня 98. Это позволяет получить средства регулировки промежутка между двумя опорными поверхностями 101 и 108, опирающимися на конструкцию крепления и на раму, соответственно. Это позволяет не только облегчить установку элемента 90 блокировки в проеме, но также приложить к нему предварительное напряжение сжатия требуемого значения за счет завинчивания зажимного средства 110.

Кроме того, предпочтительно средство амортизации выполнено с возможностью сжатия только с ограниченным ходом С, за пределами которого продолжению сжатия препятствует жесткий контакт между конструкцией и рамой. Этот контакт получают, например, за счет упора опорной поверхности 108 в поверхность 114, ограничивающую отверстие гнезда 102, в котором установлен эластомерный блок 104.

На фиг.12 показан возможный вариант выполнения соединений, содержащих вспомогательные средства 94, 96 амортизации.

Как показано на этой фигуре, на нижней стороне 46' поперечины 46 образовано гнездо 120, в котором размещено вспомогательное средство 94 амортизации, например, в виде эластомерного блока. Дно гнезда 120 образовано съемной гайкой 122, позволяющей легко заменять эластомерный блок 94, например, путем отвинчивания гайки при помощи соединенной с ней оси 124.

Таким образом, блок 94 опирается на дно гнезда 120, а также на соответствующую поверхность 126 стороны 56'. За счет этого он оказывается сжатым между этими двумя опорами.

Кроме того, предпочтительно вспомогательное средство 94 амортизации выполнено с возможностью сжатия только с ограниченным ходом С, за пределами которого продолжению сжатия препятствует жесткий контакт между конструкцией и рамой. Этот контакт получают, например, за счет упора поверхности 126 в поверхность 128, ограничивающую отверстие гнезда 120, в котором установлен эластомерный блок 94.

Таким образом, первые средства крепления, обеспечивающие монтаж полуконструкции 22 в проеме 50, являются элементами, подвергающимися только напряжению сжатия.

Как было указано выше, предпочтительно первые и вторые средства крепления дополнены одной или несколькими тягами 66 восприятия усилий.

Разумеется, специалист может вносить различные изменения в описанную выше конструкцию, представленную в качестве неограничивающего примера. В этой связи следует отметить, что каждая особенность, описанная в связи с конкретным вариантом выполнения, может быть использована вол всех других возможных вариантах выполнения.

Изобретение относится области авиации, более конкретно к хвостовой части (1) летательного аппарата. Хвостовая часть содержит конструкцию (14) крепления двигателей, проходящую через первый и второй проемы (18, 18) фюзеляжа. Указанная конструкция содержит средства крепления, соединяющие ее с фюзеляжем (6) и содержащие первые средства крепления, соединяющие конструкцию с первой рамой (50), образующей первый проем (18), и вторые средства крепления, соединяющие конструкцию со второй рамой (50), образующей второй проем (18). Согласно изобретению, средства крепления дополнительно содержат по меньшей мере одну тягу (66) восприятия усилий, первый конец которой установлен на конструкции (14), а противоположный конец - на фюзеляже на расстоянии от первого и второго проемов. Технический результат заключается в снижении массы летательного аппарата. 20 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Хвостовая часть (1) летательного аппарата, содержащая фюзеляж (6), ограничивающий внутреннее пространство (8) летательного аппарата, по меньшей мере два двигателя (10) и конструкцию (14) крепления двигателей, проходящую через выполненные в фюзеляже первый и второй проемы (18, 18), расположенные по обе стороны от центральной вертикальной плоскости (Р) летательного аппарата, при этом указанная конструкция крепления содержит первый и второй противоположные концы (20, 20), каждый из которых, соответственно, выступает наружу фюзеляжа по обе стороны от центральной вертикальной плоскости и несет на себе один из двигателей, и средства крепления, соединяющие конструкцию (14) крепления с фюзеляжем (6), включающие в себя первые средства крепления, соединяющие указанную конструкцию (14) с первой рамой (50), образующей первый проем (18) фюзеляжа, и вторые средства крепления, соединяющие указанную конструкцию (14) со второй рамой (50), образующей второй проем (18) фюзеляжа, отличающаяся тем, что средства крепления дополнительно содержат по меньшей мере одну тягу (66) восприятия усилий, первый конец которой установлен на указанной конструкции (14) крепления, а противоположный конец установлен на фюзеляже (6) на расстоянии от первого и второго проемов (18, 18).

2. Хвостовая часть по п.1, отличающаяся тем, что тяга (66) восприятия усилий имеет наклон относительно вертикального направления (Z) летательного аппарата, если смотреть в его продольном направлении (X).

3. Хвостовая часть по п.1, отличающаяся тем, что имеются две тяги (66, 66) восприятия усилий, расположенные симметрично относительно центральной вертикальной плоскости (Р) летательного аппарата.

4. Хвостовая часть по п.3, отличающаяся тем, что конструкция (14) крепления имеет, по существу, V-образную форму, а указанные две тяги (66, 66) восприятия усилий совместно образуют, по существу, V-образную форму, перевернутую относительно V-образной формы конструкции крепления.

5. Хвостовая часть по п.3, отличающаяся тем, что противоположные концы двух тяг (66, 66) установлены на фюзеляже (6), по существу, в одной точке, лежащей на центральной вертикальной плоскости летательного аппарата.

6. Хвостовая часть по п.4, отличающаяся тем, что противоположные концы двух тяг (66, 66) установлены на фюзеляже (6), по существу, в одной точке, лежащей на центральной вертикальной плоскости летательного аппарата.

7. Хвостовая часть летательного аппарата по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что концы каждой тяги (66) восприятия усилий установлены шарнирно.

8. Хвостовая часть по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что каждая тяга (66) восприятия усилий установлена над конструкцией крепления.

9. Хвостовая часть по п.7, отличающаяся тем, что каждая тяга (66) восприятия усилий установлена над конструкцией крепления.

10. Хвостовая часть по любому из пп.1-6 и 9, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна тяга (66) восприятия усилий снабжена резонатором (150).

11. Хвостовая часть по п.7, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна тяга (66) восприятия усилий снабжена резонатором (150).

12. Хвостовая часть по п.8, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна тяга (66) восприятия усилий снабжена резонатором (150).

13. Хвостовая часть по любому из пп.1-6, 9, 11 и 12, отличающаяся тем, что имеются по меньшей мере две тяги (66) восприятия усилий, шарнирно соединенные с балансиром (158), который, в свою очередь, шарнирно установлен на конструкции (14) крепления или на фюзеляже (6).

14. Хвостовая часть по п.7, отличающаяся тем, что имеются по меньшей мере две тяги (66) восприятия усилий, шарнирно соединенные с балансиром (158), который, в свою очередь, шарнирно установлен на конструкции (14) крепления или на фюзеляже (6).

15. Хвостовая часть по п.8, отличающаяся тем, что имеются по меньшей мере две тяги (66) восприятия усилий, шарнирно соединенные с балансиром (158), который, в свою очередь, шарнирно установлен на конструкции (14) крепления или на фюзеляже (6).

16. Хвостовая часть по п.10, отличающаяся тем, что имеются по меньшей мере две тяги (66) восприятия усилий, шарнирно соединенные с балансиром (158), который, в свою очередь, шарнирно установлен на конструкции (14) крепления или на фюзеляже (6).

17. Хвостовая часть по любому из пп.1-6, 9, 11, 12 и 14-16, отличающаяся тем, что конструкция (14) крепления выполнена в виде первой и второй полуконструкций (22, 22), проходящих через указанный первый и второй проемы (18, 18) фюзеляжа, соответственно, при этом указанные первая и вторая полуконструкции разъемно соединены в указанном внутреннем пространстве (8).

18. Хвостовая часть по п.7, отличающаяся тем, что конструкция (14) крепления выполнена в виде первой и второй полуконструкций (22, 22), проходящих через указанный первый и второй проемы (18, 18) фюзеляжа, соответственно, при этом указанные первая и вторая полуконструкции разъемно соединены в указанном внутреннем пространстве (8).

19. Хвостовая часть по п.8, отличающаяся тем, что конструкция (14) крепления выполнена в виде первой и второй полуконструкций (22, 22), проходящих через указанный первый и второй проемы (18, 18) фюзеляжа, соответственно, при этом указанные первая и вторая полуконструкции разъемно соединены в указанном внутреннем пространстве (8).

20. Хвостовая часть по п.10, отличающаяся тем, что конструкция (14) крепления выполнена в виде первой и второй полуконструкций (22, 22), проходящих через указанный первый и второй проемы (18, 18) фюзеляжа, соответственно, при этом указанные первая и вторая полуконструкции разъемно соединены в указанном внутреннем пространстве (8).

21. Хвостовая часть по п.13, отличающаяся тем, что конструкция (14) крепления выполнена в виде первой и второй полуконструкций (22, 22), проходящих через указанный первый и второй проемы (18, 18) фюзеляжа, соответственно, при этом указанные первая и вторая полуконструкции разъемно соединены в указанном внутреннем пространстве (8).